いくつかの簡単なLED電源回路。 LEDランプの日曜大工の修理と近代化Lentel、Foton、Smartbuyコロラド、およびRED配線図の改訂後

安全性と暗闇の中で活発な活動を続ける能力のために、人は人工照明を必要とします。 原始的な人々は暗闇を分け、木の枝に火をつけ、そしてトーチと灯油ストーブを思いついた。 そして、1866年にフランスの発明家Georges Leklansheが現代の電池のプロトタイプを発明し、1879年に白熱灯のThomson Edisonが発明した後、DavidMeisellは1896年に最初の電気ランプの特許を取得する機会を得ました。

それ以来、新しい懐中電灯の電気回路には何の変化もありませんでした。1923年にロシアの科学者Oleg Vladimirovich Losevが、炭化ケイ素の発光とpn接合の関係を発見し、1990年に科学者はより高い光出力のLEDを作成できませんでした。 、白熱電球の交換が可能です。 白熱灯の代わりにLEDを使用することで、LEDの消費電力が少ないため、懐中電灯の動作時間を同じ容量のバッテリーとアキュムレータで倍増し、懐中電灯の信頼性を高め、実質的にすべての制限を取り除くことができます。それらの使用領域。

写真にあるLED充電式懐中電灯は、バッテリー充電インジケーターが点灯しているのに、先日3ドルで購入した中国の懐中電灯LentelGL01が点灯しないという苦情で修理のために私に来ました。

提灯の外部検査は好印象を与えました。 ボディの高品質な成形、快適なハンドルとスイッチ。 家庭用ネットワークに接続してバッテリーを充電するためのプラグのロッドは格納式になっているため、電源コードを保管する必要がありません。

注意！ ランタンを分解して修理するとき、メインに接続されている場合は注意が必要です。 身体の保護されていない部分を絶縁されていないワイヤや部品に接触させると、感電する可能性があります。

LentelGL01LED充電式懐中電灯の分解方法

懐中電灯は保証修理の対象でしたが、故障した電気ケトルの保証修理中の散歩を思い出しました（ケトルは高価で、発熱体が焼けていたため、自分の手で修理することはできませんでした）、私は自分で修理をすることにしました。

ヘッドライトの分解は簡単でした。 保護ガラスを固定しているリングを反時計回りに少し回して引き抜いてから、ネジを数本緩めます。 リングはバヨネット接続で本体に固定されていることがわかりました。

懐中電灯ハウジングの半分の1つを取り外した後、そのすべてのノードへのアクセスが表示されました。 写真の左側には、LED付きのプリント回路基板があり、3本のセルフタッピンネジでリフレクター（ライトリフレクター）が取り付けられています。 中央には未知のパラメータを持つ黒いバッテリーがあり、端子の極性のマーキングのみがあります。 バッテリーの右側には、充電器と表示のプリント回路基板があります。 右側は格納式ロッド付きの電源プラグです。

LEDを詳しく調べたところ、すべてのLEDの結晶の発光面に黒い斑点または点があることがわかりました。 マルチメータでLEDを確認しなくても、燃え尽き症候群のために懐中電灯が点灯しないことが明らかになりました。

バッテリー充電表示ボードのバックライトとして取り付けられた2つのLEDの結晶にも黒くなった領域がありました。 LEDランプやテープでは、通常、1つのLEDが故障し、ヒューズとして機能して、残りのLEDが焼損するのを防ぎます。 そして、ランタンでは、9つのLEDすべてが同時に故障しました。 バッテリーの電圧は、LEDを無効にする可能性のある値まで上昇できませんでした。 その理由を知るために、私は電気回路図を描かなければなりませんでした。

提灯の故障の原因を突き止める

ランタンの電気回路は、機能的に完成した2つの部品で構成されています。 スイッチSA1の左側にある回路の部分は、充電器の機能を実行します。 そして、スイッチの右側に示されている回路の部分は、輝きを提供します。

充電器は次のように動作します。 220 Vの家庭用ネットワークからの電圧は、電流制限コンデンサC1に供給され、次に、ダイオードVD1〜VD4で組み立てられたブリッジ整流器に供給されます。 整流器はバッテリー端子に電圧を供給します。 抵抗R1は、ネットワークから懐中電灯プラグを取り外した後、コンデンサを放電する役割を果たします。 したがって、プラグの2つのピンが同時に手で偶発的に触れた場合に、コンデンサの放電による感電が排除されます。

ブリッジの右上のダイオードと反対方向に電流制限抵抗R2と直列に接続されたLEDHL1は、プラグがネットワークに挿入されると、バッテリーが故障していても、または回路から切断されました。

SA1動作モードスイッチは、LEDの個々のグループをバッテリーに接続するために使用されます。 図からわかるように、懐中電灯が充電のためにネットワークに接続されていて、スイッチスライダーが位置3または4にある場合、バッテリー充電器からの電圧もLEDに送られます。

人が懐中電灯をオンにして、それが機能しないことに気づき、スイッチエンジンを懐中電灯の取扱説明書に記載されていない「オフ」位置に設定する必要があることを知らない場合、懐中電灯を充電用のメイン、次に充電器の出力での電圧サージを犠牲にして、LEDは計算されたものよりはるかに高い電圧を取得します。 より多くの電流がLEDを流れ、LEDが燃え尽きます。 鉛蓄電池の硫化による酸性電池の経年劣化に伴い、電池の充電電圧が上昇し、LEDの焼損にもつながります。

私を驚かせたもう1つの回路設計は、7つのLEDの並列接続です。これは、同じタイプのLEDでも電流-電圧特性が異なり、LEDを流れる電流も同じではないため、許容できません。 このため、LEDに流れる最大許容電流に基づいて抵抗R4の値を選択すると、そのうちの1つが過負荷になって故障する可能性があり、これにより、並列に接続されたLEDの過電流が発生します。燃え尽きる。

提灯の電気回路の改造（近代化）

ランタンの故障は、電気回路図の開発者によるミスによるものであることが明らかになりました。 ランプを修理して再故障を防ぐには、LEDを交換してランプをやり直し、電気回路に小さな変更を加える必要があります。

バッテリー充電インジケーターが実際に充電を通知するには、バッテリーと直列にHL1LEDをオンにする必要があります。 LEDを点灯させるには数ミリアンペアの電流が必要であり、充電器から出力される電流は約100mAである必要があります。

これらの条件を確実にするには、赤い十字で示された場所でHL1-R2回路を回路から切り離し、公称値47オームで少なくとも0.5Wの電力が並列に接続された追加の抵抗Rdを取り付けるだけで十分です。 。 Rdを流れる充電電流により、Rdに約3 Vの電圧降下が発生し、HL1インジケーターが点灯するために必要な電流が供給されます。 同時に、HL1とRdの接続ポイントをSA1スイッチの端子1に接続する必要があります。 このような簡単な方法で、バッテリー充電中に充電器からEL1-EL10LEDに電圧を供給する可能性は排除されます。

EL3-EL10 LEDを流れる電流の大きさを等しくするには、回路からR4抵抗を除外し、各LEDと直列に個別の47〜56オームの抵抗を接続する必要があります。

改訂後の電気回路図

回路に小さな変更を加えると、安価な中国のLED懐中電灯の充電インジケーターの情報量が増え、信頼性が大幅に向上しました。 この記事を読んだ後、LEDランプのメーカーが自社製品の電気回路に変更を加えることを願っています。

近代化後、電気回路図は上の図のような形になりました。 懐中電灯を長時間照らす必要があり、その輝きの高輝度を必要としない場合は、電流制限抵抗R5を追加で取り付けることができます。これにより、懐中電灯の再充電なしの動作時間が2倍になります。

LED充電式ランプの修理

分解後は、まず灯篭の作業能力を回復し、近代化を図る必要があります。

マルチメータでLEDをチェックすると、誤動作が確認されました。 したがって、すべてのLEDをはんだ付けし、新しいダイオードを取り付けるための穴をはんだから取り除く必要がありました。

外観から判断すると、直径5mmのHL-508HシリーズのランプLEDがボードに取り付けられています。 同様の技術的特性を持つリニアLEDランプからHK5H4UタイプのLEDが利用可能でした。 提灯の修理に役立ちました。 LEDをボードにはんだ付けするときは、極性を確認する必要があります。アノードは、バッテリーまたはバッテリーのプラス端子に接続する必要があります。

LEDを交換した後、PCBを回路に接続しました。 共通の電流制限抵抗による一部のLEDの輝きの明るさは、他のLEDとは多少異なります。 この欠点を解消するには、抵抗R4を取り外し、各LEDと直列に含む7つの抵抗と交換する必要があります。

LEDの最適な動作モードを提供する抵抗を選択するために、懐中電灯のバッテリー電圧に等しい3.6Vの電圧で直列接続された抵抗の値に対するLEDを流れる電流の依存性を測定しました。

ランタンの使用条件（アパートへの電力供給が途絶えた場合）に基づいて、高輝度と照明範囲は必要ないため、抵抗器は公称値56オームで選択されました。 このような電流制限抵抗を使用すると、LEDはライトモードで動作し、消費電力が経済的になります。 懐中電灯から最大の明るさを絞り出したい場合は、表からわかるように、公称値33オームの抵抗を使用し、別の共通電流をオンにして懐中電灯の2つの動作モードを作成する必要があります-公称値が5.6オームの制限抵抗（R5図）。

各LEDと直列に抵抗を接続するには、最初にプリント回路基板を準備する必要があります。 これを行うには、各LEDに適した任意の1つの通電トラックで切断し、追加のコンタクトパッドを作成する必要があります。 ボード上の通電トラックはワニスの層で保護されており、写真のようにナイフの刃で銅に削り取る必要があります。 次に、裸の接触パッドをはんだで錫メッキします。

抵抗器を取り付けるためのプリント回路基板を準備し、基板が標準の反射板に固定されている場合は、それらをはんだ付けする方が便利です。 この場合、LEDレンズの表面に傷がつかず、作業がしやすくなります。

修理と近代化の後にダイオードボードを懐中電灯のバッテリーに接続すると、照明に十分であり、すべてのLEDの輝きが同じであることがわかりました。

2番目のランプが修理に入ったので、同じ誤動作で前のランプを修理する時間がありませんでした。 懐中電灯の場合のメーカーや技術的特徴についての情報は見つかりませんでしたが、メーカーの手書きと故障の理由から判断すると、メーカーは同じ、中国のレンテルです。

懐中電灯の本体とバッテリーの日付によると、懐中電灯はすでに4年前のものであり、所有者によると、懐中電灯は問題なく動作したことがわかりました。 明らかに、「充電中は電源を入れないでください！」という警告ラベルのおかげで、懐中電灯は長持ちしました。 懐中電灯を主電源に接続してバッテリーを充電するためのプラグが隠されているコンパートメントを閉じるヒンジ付きカバー。

この懐中電灯モデルでは、規則に従ってLEDが回路に含まれ、33オームの抵抗がそれぞれに直列に取り付けられています。 抵抗器の値は、オンライン計算機を使用して色分けすることで簡単に見つけることができます。 マルチメータで確認すると、すべてのLEDに障害があり、抵抗器も開いていることがわかりました。

LEDの故障の理由の分析は、酸性電池プレートの硫酸化のために、その内部抵抗が増加し、その結果、その充電電圧が数倍に増加したことを示しました。 充電中、懐中電灯が点灯し、LEDと抵抗器を流れる電流が制限を超えたため、故障につながりました。 LEDだけでなく、すべての抵抗器も交換する必要がありました。 上記の懐中電灯の動作条件に基づいて、公称値が47オームの抵抗器を交換用に選択しました。 あらゆるタイプのLEDの抵抗値は、オンライン計算機を使用して計算できます。

バッテリー充電モード表示回路の変更

懐中電灯が修理され、バッテリー充電表示回路の変更を開始できます。 これを行うには、充電器のプリント回路基板上のトラックを切断し、LED側のHL1-R2チェーンが回路から切断されるように表示する必要があります。

鉛蓄電池はディープ放電になり、標準の充電器で充電しようとしても成功しませんでした。 負荷電流を制限する機能を備えた固定電源を使用してバッテリーを充電する必要がありました。 30 Vの電圧がバッテリーに印加されましたが、最初の瞬間はわずか数mAの電流しか消費しませんでした。 時間の経過とともに、電流は増加し始め、数時間後に100mAに増加しました。 フル充電後、バッテリーは懐中電灯に取り付けられました。

電圧を上げて長期間保管した結果、深く放電した鉛蓄電池を充電することで、性能を回復させることができます。 この方法は、AGMバッテリーで12回以上テストされています。 標準の充電器で充電したくない新しいバッテリーは、30 Vの電圧で一定の電源から充電すると、ほぼ元の容量に復元されます。

動作モードで懐中電灯をオンにすることでバッテリーを数回放電し、標準の充電器を使用して充電しました。 測定された充電電流は123mAで、バッテリー端子の電圧は6.9 Vでした。残念ながら、バッテリーは消耗しており、懐中電灯を2時間作動させるのに十分でした。 つまり、電池容量は約0.2 Ahであり、懐中電灯の長期使用には交換が必要です。

PCB上のHL1-R2回路は適切に配置されており、写真のように、1つの通電トラックだけを斜めに切断する必要がありました。 切断幅は1mm以上である必要があります。 抵抗器の値の計算と実際のテストでは、バッテリー充電インジケーターの安定した動作のために、少なくとも0.5Wの電力で公称値47オームの抵抗器が必要であることが示されました。

写真は、電流制限抵抗がはんだ付けされたプリント回路基板を示しています。 このような改良の後、バッテリー充電インジケーターは、バッテリーが実際に充電されている場合にのみ点灯します。

動作モードスイッチの近代化

ランプの修理と近代化を完了するには、スイッチ端子でワイヤーをはんだ付けする必要があります。

修理されたランプのモデルでは、4ポジションのスライドタイプのスイッチがオンに使用されます。 上の写真の平均的な結論は一般的なものです。 スイッチスライダーが左端の位置にある場合、共通出力はスイッチの左側の出力に接続されます。 スイッチエンジンを左端の位置から1つ右に移動すると、その共通出力が2番目の出力に接続され、エンジンをさらに移動すると、4つと5つの出力が直列に接続されます。

真ん中の共通端子（上の写真を参照）に、バッテリーのプラス端子から来るワイヤーをはんだ付けする必要があります。 したがって、バッテリーを充電器またはLEDに接続することが可能になります。 LED付きのメインボードからのワイヤを最初の出力にはんだ付けでき、5.6オームの電流制限抵抗R5を2番目の出力にはんだ付けして、懐中電灯を省エネモードに切り替えることができます。 充電器からの導体を右端の端子にはんだ付けします。 したがって、バッテリーの充電中は懐中電灯をオンにすることはできません。

修理と近代化
LED充電式懐中電灯-スポットライト「PhotonPB-0303」

PhotonPB-0303LEDスポットライトと呼ばれる一連の中国製LEDランプからの別のコピーが修理されるようになりました。 電源ボタンを押しても懐中電灯が反応しなかったため、充電器を使用して懐中電灯のバッテリーを充電しようとしても成功しませんでした。

懐中電灯は強力で高価で、約20ドルかかります。 メーカーによると、懐中電灯の光束は200メートルに達し、本体は耐衝撃性のABSプラスチックでできており、キットには別の充電器とショルダーストラップが含まれています。

PhotonLED懐中電灯は保守性に優れています。 電気回路にアクセスするには、LEDを見たときにリングを反時計回りに回して、保護ガラスを保持しているプラ​​スチックリングのネジを外すだけで十分です。

電気器具を修理するとき、トラブルシューティングは常に電源から始まります。 したがって、最初のステップは、モードでオンになっているマルチメータを使用して、酸バッテリーの端子の電圧を測定することでした。 4.4Vではなく2.3Vになりました。 バッテリーは完全に放電しました。

充電器を接続しても、バッテリー端子の電圧は変化せず、充電器が作動していないことが明らかになりました。 懐中電灯は電池が完全に放電するまで使用した後、長期間使用しなかったため、電池が深く放電しました。

LEDやその他の要素の状態をチェックすることは残っています。 これを行うには、6本のセルフタッピンネジを緩めたリフレクターを取り外す必要がありました。 プリント回路基板上には、液滴の形をしたチップ（マイクロ回路）、トランジスタ、ダイオードの3つのLEDしかありませんでした。

ボードとバッテリーから、5本のワイヤーがハンドルに行きました。 それらのつながりを理解するためには、分解する必要がありました。 これを行うには、ワイヤーが入った穴の隣にあるプラスドライバーでランタン内の2本のネジを緩める必要があります。

ランプハンドルを本体から取り外すには、固定ネジから離す必要があります。 これは、ボードからワイヤを引き裂かないように注意深く行う必要があります。

結局のところ、ペンには電子部品はありませんでした。 懐中電灯のオン/オフボタンの出力に2本の白いワイヤーがはんだ付けされ、残りは充電器を接続するためのコネクタにはんだ付けされました。 コネクタの最初の出力に赤い線がはんだ付けされ（番号付けは条件付き）、もう一方の端はプリント回路基板の正の入力にはんだ付けされました。 青白の導体が2番目の接点にはんだ付けされ、2番目の接点がプリント回路基板のネガティブパッドにはんだ付けされました。 緑色のワイヤーが端子3にはんだ付けされ、もう一方の端はバッテリーのマイナス端子にはんだ付けされました。

電気回路図

ハンドルに隠されたワイヤーを処理した後、フォトン懐中電灯の電気回路図を描くことができます。

GB1バッテリーのマイナス端子から、コネクターX1のピン3に電圧が供給され、次にピン2から青白の導体を介してプリント回路基板に電圧が供給されます。

コネクタX1は、充電器プラグが挿入されていないときに、ピン2と3が相互に接続されるように設計されています。 プラグを差し込むと、ピン2とピン3が外れます。 したがって、充電器からの回路の電子部分の自動切断が提供され、バッテリー充電中に誤って懐中電灯をオンにする可能性を排除します。

バッテリーGB1のプラス端子から、D1（チップチップ）とS8550タイプのバイポーラトランジスタのエミッタに電圧が供給されます。 CHIPはトリガーの機能のみを実行します。これにより、ボタンでEL LEDのグローをオンまたはオフにできます（⌀8mm、グローの色は白、電力0.5 W、消費電流100 mA、電圧降下3 V）。固定なし。 D1チップからS1ボタンを最初に押すと、トランジスタQ1のベースに正の電圧が印加され、トランジスタQ1が開き、LED EL1〜EL3に供給電圧が供給され、ランプが点灯します。 ボタンS1をもう一度押すと、トランジスタが閉じてランプが消灯します。

技術的な観点から、このような回路ソリューションは、懐中電灯のコストを増加させ、信頼性を低下させ、さらに、Q1トランジスタ接合部での電圧降下により、バッテリ容量の最大20％になるため、文盲です。失われます。 このような回路設計は、光線の明るさを調整できる場合に正当化されます。 このモデルでは、ボタンの代わりに、機械式スイッチを配置するだけで十分でした。

回路内でEL1-EL3LEDが白熱電球のように電流制限要素なしでバッテリーに並列に接続されていることは、驚くべきことでした。 その結果、電源を入れると電流がLEDを通過しますが、その値はバッテリーの内部抵抗によってのみ制限され、完全に充電されると、電流がLEDの許容値を超える可能性があります。彼らの失敗に。

電気回路の状態をチェックする

電流制限機能を備えた外部電源からのマイクロ回路、トランジスタ、およびLEDの状態をチェックするために、4.4VDC電圧を極性を付けてプリント回路基板の電源ピンに直接印加しました。 電流制限値は0.5Aに設定されました。

電源ボタンを押すと、LEDが点灯します。 もう一度押した後、出て行った。 LEDとトランジスタを備えたマイクロ回路が使用可能であることが判明しました。 バッテリーと充電器を扱うことは残っています。

酸バッテ​​リーの回復

容量1.7Aの酸蓄電池が完全に放電し、通常の充電器が故障したため、定置型電源から充電することにしました。 充電用バッテリーを設定電圧9Vの電源に接続した場合、充電電流は1mA未満でした。 電圧は30Vに増加しました-電流は5mAに増加し、この電圧の下で1時間後、それはすでに44mAでした。 さらに、電圧を12 Vに下げ、電流を7mAに下げました。 １２Ｖの電圧で１２時間充電した後、電流は１００ｍＡに上昇し、電池はこの電流で１５時間充電された。

バッテリーケースの温度は正常範囲内であり、充電電流は熱を発生させるのではなく、エネルギーを蓄えるために使用されたことを示しています。 バッテリーを充電し、回路を完成させた後、以下で説明しますが、テストが実行されました。 バッテリーを元に戻した懐中電灯を16時間点灯させた後、ビームの明るさが落ち始めたため、消灯しました。

上記の方法を使用して、深く放電した小型の酸蓄電池の性能を繰り返し復元する必要がありました。 慣例が示しているように、しばらくの間忘れられていた使用可能なバッテリーのみが回収の対象となります。 資源を使い果たした酸蓄電池は復旧できません。

充電器の修理

充電器の出力コネクタの接点でマルチメータを使用して電圧値を測定すると、電圧値がないことがわかりました。

アダプターケースに貼られたステッカーから判断すると、最大負荷電流0.5Aで不安定な定電圧12Vを出力する電源ユニットでした。電気回路には充電電流量を制限する要素はありませんでした。では、なぜ充電器が通常の電源を使用したのかという疑問が生じました。

アダプターを開くと、電気配線の焼けの特徴的な臭いが現れ、変圧器の巻線が焼損したことを示しています。

変圧器の一次巻線の連続性は、変圧器が開いていることを示していました。 変圧器の一次巻線を絶縁するテープの最初の層を切断した後、130°Cの応答温度用に設計された温度ヒューズが見つかりました。 テストでは、一次巻線と温度ヒューズの両方に障害があることが示されました。

変圧器の一次巻線を巻き戻して新しい温度ヒューズを取り付ける必要があったため、アダプターを修理することは経済的に実現可能ではありませんでした。 私はそれを手元にあった同様のものと交換しました。DC電圧は9Vです。コネクタ付きのフレキシブルコードは、切れたアダプタからはんだ付けする必要がありました。

写真は、フォトンLED懐中電灯の電源ユニット（アダプター）が焼損した電気回路図です。 交換用アダプターは、同じスキームに従って組み立てられましたが、出力電圧は9 Vのみです。この電圧は、4.4Vの電圧で必要なバッテリー充電電流を供給するのに十分です。

興味深いことに、懐中電灯を新しい電源に接続し、充電電流を測定しました。 その値は620mAで、これは9Vの電圧です。12Vの電圧では、電流は約900 mAであり、アダプターの負荷容量と推奨バッテリー充電電流を大幅に上回っています。 このため、トランスの一次巻線は過熱により焼損しました。

電気回路図の改良
LED充電式懐中電灯「フォトン」

信頼性の高い長期的な動作を保証するために回路の技術的違反を排除するために、ランプ回路に変更が加えられ、プリント回路基板が完成しました。

写真は変換したLEDランプ「フォトン」の電気回路図です。 青で、追加でインストールされた無線要素が示されています。 抵抗R2は、バッテリの充電電流を120mAに制限します。 充電電流を増やすには、抵抗の値を減らす必要があります。 抵抗R3〜R5は、懐中電灯がオンのときにLED EL1〜EL3を流れる電流を制限および均等化します。 懐中電灯の開発者がこれを処理しなかったため、直列に接続された電流制限抵抗R1を備えたEL4 LEDは、バッテリーの充電プロセスを示すために取り付けられています。

ボードに電流制限抵抗を取り付けるために、写真に示すように、印刷されたトラックをカットしました。 充電電流制限抵抗器Ｒ２は、充電器からのプラス線が前もってはんだ付けされた接触パッドに一端がはんだ付けされ、はんだ付けされた線は抵抗器の第２の端子にはんだ付けされた。 バッテリー充電インジケーターを接続するように設計された追加のワイヤー（写真の黄色）が同じコンタクトパッドにはんだ付けされました。

抵抗R1とインジケータLEDEL4は、X1充電器コネクタの隣の懐中電灯ハンドルに配置されました。 LEDのアノードリードは、コネクタX1のピン1にはんだ付けされ、2番目のピンであるLEDのカソードである電流制限抵抗R1にはんだ付けされました。 抵抗器の2番目の出力（写真では黄色）にワイヤをはんだ付けし、抵抗器R2の出力に接続して、プリント回路基板にはんだ付けしました。 抵抗器R2は、取り付けを簡単にするために懐中電灯のハンドルに配置することもできますが、充電時に熱くなるため、より広いスペースに配置することにしました。

回路を完成させる際には、0.5W用に設計されたR2を除いて、0.25Wの電力を持つMLTタイプの抵抗を使用しました。 EL4 LEDは、あらゆるタイプと色のグローに適しています。

この写真は、バッテリーの充電中の充電インジケーターの動作を示しています。 インジケーターの設置により、バッテリーの充電プロセスを監視するだけでなく、ネットワーク内の電圧の存在、電源の保守性、および接続の信頼性を制御することも可能になりました。

焦げたチップの交換方法

突然、CHIP（Photon LEDランプなどの特殊なマークのないマイクロ回路）が故障した場合、同様のスキームに従って組み立てられ、ランプの性能を回復するために、機械式スイッチと正常に交換できます。

これを行うには、ボードからD1チップを取り外し、上の電気回路図に示すように、トランジスタキーQ1の代わりに通常のメカニカルスイッチを接続します。 ランプ本体のスイッチは、S1ボタンの代わりやその他の適切な場所に取り付けることができます。

LEDランプの修理と改造
14LedSmartbuyコロラド

SmartbuyコロラドLED懐中電灯は点灯を停止しましたが、新しい単4電池が3本取り付けられました。

防水ケースは陽極酸化アルミニウム合金製で、長さは12cmで、懐中電灯はスタイリッシュで使いやすかったです。

LED懐中電灯の電池の適合性を確認する方法

電化製品の修理は電源の確認から始まります。したがって、懐中電灯に新しい電池が取り付けられているにもかかわらず、修理は電源の確認から始める必要があります。 Smartbuy懐中電灯では、バッテリーは特別なコンテナーに取り付けられ、ジャンパーを使用して直列に接続されます。 懐中電灯の電池にアクセスするには、背面カバーを反時計回りに回して分解する必要があります。

バッテリーは、容器に示されている極性を確認しながら、容器に取り付ける必要があります。 極性は容器にも表示されているので、「+」記号が付いている側でランプ本体に挿入する必要があります。

まず、コンテナのすべての接点を視覚的に確認する必要があります。 それらに酸化物の痕跡がある場合は、接点をサンドペーパーで磨いて光らせるか、ナイフの刃で酸化物をこすり落とす必要があります。 接点の再酸化を防ぐために、接点は任意の機械油の薄層で潤滑することができます。

次に、電池の適合性を確認する必要があります。 これを行うには、DC電圧測定モードに含まれるマルチメータのプローブに触れることにより、コンテナの接点の電圧を測定する必要があります。 3つのバッテリーが直列に接続されており、それぞれが1.5 Vの電圧を生成する必要があるため、コンテナーの端子の電圧は4.5Vである必要があります。

電圧が規定より低い場合は、容器内の電池の極性を確認し、それぞれの電圧を個別に測定する必要があります。 たぶんそのうちの1人だけが座った。

電池に問題がない場合は、容器をランプ本体に挿入し、極性を確認し、カバーを締めて操作性を確認する必要があります。 この場合、供給電圧がランプ本体に伝達され、ランプ本体から直接LEDに伝達されるカバーのばねに注意する必要があります。 端面に腐食の兆候があってはなりません。

スイッチの状態を確認する方法

バッテリーは良好で、接点はきれいですが、LEDが点灯しない場合は、スイッチを確認する必要があります。

Smartbuyコロラド懐中電灯には、バッテリーコンテナのプラス端子からの配線を短絡する2位置の密閉型押しボタンスイッチがあります。 ボタンを初めて押すと接点が閉じ、もう一度押すと開きます。

懐中電灯には電池が内蔵されているので、電圧計モードでオンになっているマルチメーターを使用してスイッチを確認することもできます。 これを行うには、反時計回りに回転させる必要があります。LEDを見る場合は、前部のネジを外して脇に置きます。 次に、マルチメータの1つのプローブで懐中電灯の本体に触れ、2番目のプローブで写真に示されているプラ​​スチック部品の中央の奥深くにある接点に触れます。

電圧計は4.5Vの電圧を示すはずです。電圧がない場合は、スイッチボタンを押してください。 正しければ、電圧が表示されます。 それ以外の場合は、スイッチを修復する必要があります。

LEDの状態を確認する

検索の前のステップで誤動作を検出できなかった場合は、次の段階で、LEDを使用してボードに供給電圧を供給する接点の信頼性、はんだ付けの信頼性、および保守性を確認する必要があります。

LEDがはんだ付けされたプリント回路基板は、スチール製のバネ仕掛けのリングでランプのヘッド部分に固定されており、バッテリーコンテナのマイナス端子からランプ本体を介してLEDに電源電圧が同時に供給されます。 写真はプリント基板を押す側から見たリングです。

止め輪はしっかりと固定されており、写真の装置でしか外せませんでした。 このようなフックは、自分の手で鋼帯から曲げることができます。

止め輪を外した後、写真のLED付きプリント基板をランプヘッドから簡単に外すことができました。 電流制限抵抗がないことにすぐに気づきました。14個のLEDはすべて並列に接続され、スイッチを介してバッテリーに直接接続されていました。 LEDを流れる電流の量はバッテリーの内部抵抗によってのみ制限され、LEDを損傷する可能性があるため、LEDをバッテリーに直接接続することは許容できません。 せいぜい、それは彼らの寿命を大幅に短縮します。

懐中電灯のLEDはすべて並列に接続されているため、抵抗測定モードでマルチメータをオンにして確認することはできませんでした。 したがって、4.5 VのDC供給電圧が、最大200mAの電流制限で外部ソースからプリント回路基板に印加されました。 すべてのLEDが点灯しました。 懐中電灯の故障は、プリント基板と定着リングの接触不良によるものであることが明らかになりました。

LEDランプの消費電流

興味深いことに、電流制限抵抗なしでLEDをオンにしたときの、バッテリーからのLEDの消費電流を測定しました。

電流は627mA以上でした。 懐中電灯にはHL-508HタイプのLEDが装備されており、その動作電流は20mAを超えてはなりません。 14個のLEDが並列に接続されているため、総消費電流は280mAを超えてはなりません。 したがって、LEDを流れる電流は定格電流を2倍以上超えました。

LEDのこのような強制動作モードは、水晶の過熱につながり、その結果、LEDの早期故障につながるため、許容できません。 追加の欠点は、バッテリーの急速な放電です。 LEDが早く燃え尽きなければ、1時間以内の動作で十分です。

懐中電灯の設計では、各LEDと直列に電流制限抵抗をはんだ付けすることができなかったため、すべてのLEDに1つの共通の抵抗を取り付ける必要がありました。 抵抗の値は実験的に決定する必要がありました。 これを行うために、懐中電灯は標準の電池で駆動され、電流計は正の断線で5.1オームの抵抗器と直列に接続されました。 電流は約200mAでした。 8.2オームの抵抗器を取り付けた場合、消費電流は160 mAでした。これは、テストが示したように、少なくとも5メートルの距離で良好な照明を得るのに十分です。 触ると、抵抗器は熱くならなかったので、どんな電力でも適しています。

デザインの変更

調査の結果、懐中電灯の信頼性と耐久性のある動作のためには、電流制限抵抗を追加で取り付け、プリント回路基板とLEDの接続を複製し、固定リングを追加の導体で複製する必要があることが明らかになりました。

以前にプリント回路基板の負のバスがランプの本体に接触する必要があった場合、抵抗器の取り付けに関連して、接触を排除する必要がありました。 これを行うために、針やすりを使用して、電流が流れるトラックの側面から、その全周に沿ってプリント回路基板からコーナーを研磨しました。

プリント基板を固定する際にクランプリングが通電トラックに接触するのを防ぐために、写真に示すように、厚さ約2mmの4つのゴム製絶縁体をモーメント接着剤で接着しました。 絶縁体は、プラスチックや厚紙など、あらゆる誘電体から作ることができます。

抵抗器はクランプリングに事前にはんだ付けされ、ワイヤがプリント回路基板の端のトラックにはんだ付けされました。 導体に絶縁管を敷き、抵抗器の2番目の端子に線をはんだ付けしました。

懐中電灯を簡単に自分でアップグレードした後、懐中電灯は安定して点灯し始め、光線は8メートル以上の距離にある物体を十分に照らします。 さらに、バッテリーの寿命は3倍以上になり、LEDの信頼性は何倍にもなりました。

修理された中国のLEDライトの故障の原因の分析は、それらがすべて非文字通りに設計された電気回路のために故障したことを示しました。 これがコンポーネントを節約し、懐中電灯の寿命を縮めるために（より多くの人々が新しいものを購入するために）意図的に行われたのか、それとも開発者の非識字の結果として行われたのかを知ることだけが残っています。 私は最初の仮定に傾いています。

LEDランプの修理RED110

RED商標の中国メーカーから、酸蓄電池を内蔵した懐中電灯を修理してもらいました。 ランタンには2つのエミッターがありました：-細いビームの形のビームと散乱光を放出します。

写真はRED110懐中電灯の外観です。すぐに懐中電灯が気に入りました。 便利なボディ形状、2つの操作モード、首に掛けるためのループ、充電のために主電源に接続するための引き込み式プラグ。 ランタンでは、拡散光LEDの部分が輝いていましたが、細いビームは輝いていませんでした。

修理のために、リフレクターを固定している黒いリングを最初に緩め、次にループ領域で1本のセルフタッピングねじを緩めました。 体は簡単に2つに分けられます。 すべての部品はセルフタッピングネジで固定されており、簡単に取り外すことができました。

充電器回路は古典的な方式に従って作られました。 ネットワークから、1μFの容量の電流制限コンデンサを介して、電圧が4つのダイオードの整流器ブリッジに印加され、次にバッテリ端子に印加されました。 バッテリー電圧は、460オームの電流制限抵抗を介してナロービームLEDに印加されました。

すべての部品は片面プリント回路基板に取り付けられました。 ワイヤーはパッドに直接はんだ付けされました。 写真はプリント基板の外観です。

10個のサイドライトLEDが並列に接続されました。 供給電圧は、共通の電流制限抵抗3R3（3.3オーム）を介して供給されましたが、規則に従って、LEDごとに個別の抵抗を取り付ける必要があります。

ナロービームLEDの外部検査では、欠陥は見つかりませんでした。 バッテリーから懐中電灯スイッチを介して電力が供給されると、LED端子に電圧が存在し、それが加熱されました。 水晶が壊れていることが明らかになり、これはマルチメーターダイヤルで確認されました。 LED端子へのプローブの接続の抵抗は46オームでした。 LEDに欠陥があり、交換する必要がありました。

便宜上、ワイヤはLEDボードからはんだ付けされています。 LEDのリード線をはんだから外したところ、プリント基板の裏面面全体にLEDがしっかりと固定されていることがわかりました。 それを分離するために、私はデスクトップテンプルにボードを固定する必要がありました。 次に、ナイフの鋭い端をLEDとボードの接合部に置き、ハンマーでナイフのハンドルを軽く叩きます。 LEDが跳ね返った。

いつものように、LEDハウジングへのマーキングはありませんでした。 したがって、そのパラメータを決定し、交換に適したものを選択する必要がありました。 LEDの全体寸法、バッテリー電圧、および電流制限抵抗の値に基づいて、1 W LED（電流350 mA、電圧降下3 V）が交換に適していると判断されました。 「一般的なSMDLEDパラメータの参照表」から、白色LED6000Am1W-A120LEDが修理用に選択されました。

LEDが取り付けられているプリント回路基板はアルミニウム製であると同時に、LEDから熱を取り除く働きをします。 したがって、取り付ける際には、LEDの背面がプリント回路基板にぴったりとはまるため、熱接触を確保する必要があります。 これを行うには、シーリングの前に、コンピュータプロセッサにラジエーターを取り付けるときに使用されるサーマルペーストを表面の接触点に塗布しました。

LEDプレーンがボードにぴったりとフィットするようにするには、最初にLEDプレーンをプレーンに置き、リードをわずかに上に曲げて、プレーンから0.5mm後退させる必要があります。 次に、リードをはんだで錫メッキし、サーマルペーストを塗布して、ボードにLEDを取り付けます。 次に、それをボードに押し付け（ビットを取り外したドライバーでこれを行うと便利です）、はんだごてでリードを加熱します。 次に、ドライバーを取り外し、ボードへの出力の曲がり部分をナイフで押し、はんだごてで加熱します。 はんだが固まったら、ナイフを外します。 リードのバネ特性により、LEDはボードにしっかりと押し付けられます。

LEDを取り付けるときは、極性を守る必要があります。 確かに、この場合、間違えた場合、電圧供給線を交換することが可能になります。 LEDははんだ付けされており、動作を確認し、消費電流と電圧降下を測定できます。

LEDを流れる電流は250mA、電圧降下は3.2 Vでした。ここから、消費電力（電流に電圧を掛ける必要があります）は0.8Wでした。 抵抗を460オームに下げることでLEDの動作電流を増やすことは可能でしたが、グローの明るさが十分だったので、これはしませんでした。 ただし、LEDはライターモードで動作し、加熱が少なくなり、1回の充電で懐中電灯の動作時間が長くなります。

LEDの加熱が1時間作動したことを確認すると、効果的な熱放散が示されました。 彼は45°C以下の温度まで加熱しました。 海上公試では、30メートルを超える暗闇の中で十分な範囲の照明が示されました。

LED懐中電灯の酸電池の交換

LED懐中電灯で故障した酸性電池は、AAまたはAAAサイズのリチウムイオン（Li-ion）またはニッケル水素（Ni-MH）電池と同様に、同様の酸性電池と交換できます。

修理したちょうちんには、電圧3.6Vのマーキングのないさまざまな寸法の鉛蓄電池AGM電池を取り付けました。計算によると、これらの電池の容量は1.2〜2Ahです。

販売中のUPS4V1Ah Delta DT 401用のロシアのメーカーからの同様の酸バッテリーを見つけることができます。これは、出力電圧が4 V、容量が1 Ahで、価格は数ドルです。 交換は非常に簡単で、極性を確認しながら2本のワイヤーをはんだ付けします。

店舗ではさまざまなデザインのLED懐中電灯が豊富に用意されていますが、アマチュア無線は、白色の超高輝度LEDに電力を供給するための独自の回路を開発しています。 基本的に、タスクは、実用的な研究を行うために、1つのバッテリーまたはアキュムレータだけでLEDに電力を供給する方法に帰着します。

肯定的な結果が得られた後、回路が分解され、部品が箱に入れられ、経験が完了し、道徳的な満足が始まります。 多くの場合、研究はそこで止まりますが、ブレッドボード上で特定のノードを組み立てる経験が、すべての芸術のルールに従って作成された実際のデザインに変わることもあります。 以下は、アマチュア無線によって開発されたいくつかの簡単な回路です。

同じスキームが異なるサイトや異なる記事に表示されるため、スキームの作成者を特定するのが非常に難しい場合があります。 多くの場合、記事の著者は、この記事がインターネット上で見つかったと正直に書いていますが、このスキームを初めて公開したのは誰なのかは不明です。 多くの回路は、同じちょうちんのボードから単純にコピーされています。

コンバーターが必要な理由

重要なのは、両端の直流電圧降下は、原則として2.4 ... 3.4V以上であるため、1.5Vの電圧で1つのバッテリーからLEDを点灯することは不可能であり、さらには電圧1.2Vのバッテリー。 2つの出口があります。 3つ以上のガルバニ電池のバッテリーを使用するか、少なくとも最も単純なものを作成します。

それはあなたがたった1つのバッテリーで懐中電灯に電力を供給することを可能にするコンバーターです。 このソリューションは、電源のコストを削減し、さらに最大限に活用することを可能にします。多くのコンバーターは、最大0.7Vの深いバッテリー放電で動作します。 コンバーターを使用すると、懐中電灯のサイズを小さくすることもできます。

回路はブロッキングジェネレータです。 これは古典的な電子回路の1つであるため、適切な組み立てと保守可能な部品があれば、すぐに機能し始めます。 この回路の主な目的は、巻線の位相を混同しないように、トランスTr1を正しく巻くことです。

トランスのコアとして、不良品の基板のフェライトリングを使用することができます。 下図のように、絶縁電線を数ターン巻いて接続すれば十分です。

トランスは、直径0.3 mm以下のPEVまたはPELタイプの巻線で巻くことができます。これにより、リングにわずかに多くの巻数、少なくとも10〜15を巻くことができます。回路の動作をいくらか改善します。

巻線は2本の線で巻いてから、図に示すように巻線の端を接続する必要があります。 図の巻線の始まりは点で示されています。 任意の低電力トランジスタn-p-n導電率を使用できるため、KT315、KT503など。 現在、BC547などのインポートされたトランジスタを見つけるのは簡単です。

手元にn-p-n構造のトランジスタがない場合は、たとえばKT361またはKT502を使用できます。 ただし、この場合、バッテリーの極性を変更する必要があります。

抵抗R1は、ジャンパーに交換するだけでも回路は機能しますが、LEDの最適な輝きに応じて選択されます。 上記のスキームは、実験のために、単に「魂のために」意図されています。 したがって、1つのLEDで8時間連続動作した後、1.5Vから1.42Vまでのバッテリーが「落ち着き」ます。 ほとんど排出されていないと言えます。

回路の負荷容量を調べるために、さらにいくつかのLEDを並列に接続してみることができます。 たとえば、4つのLEDを使用すると、回路は非常に安定して動作し続け、6つのLEDを使用するとトランジスタが熱くなり始め、8つのLEDを使用すると輝度が著しく低下し、トランジスタが非常に強く熱くなります。 それにもかかわらず、このスキームは引き続き機能します。 しかし、このモードのトランジスタは長期間動作しないため、これは科学的研究の順序にすぎません。

この回路に基づいて単純な懐中電灯を作成する場合は、LEDのより明るい輝きを確保するために、さらにいくつかの詳細を追加する必要があります。

この回路では、LEDが脈動ではなく直流によって電力を供給されていることが簡単にわかります。 当然、この場合、グローの明るさはやや高くなり、放出された光の脈動のレベルははるかに低くなります。 KD521（）など、任意の高周波ダイオードがダイオードとして適しています。

チョークコンバーター

別の簡単な回路を次の図に示します。 図1の回路よりも少し複雑ですが、2つのトランジスタが含まれていますが、2つの巻線を持つトランスの代わりに、L1インダクタしかありません。 このようなチョークは、同じ省エネランプのリングに巻くことができ、直径0.3〜0.5mmの巻線を15回巻くだけで済みます。

指定されたチョーク設定を使用すると、LEDで最大3.8Vの電圧を得ることができます（5730 LEDの順方向電圧降下は3.4Vです）。これは、1WLEDに電力を供給するのに十分です。 回路の調整は、LEDの最大輝度に応じて±50％の範囲でコンデンサC1の静電容量を選択することで構成されます。 供給電圧が0.7Vに低下すると回路が動作し、バッテリー容量を最大限に活用できるようになります。

検討対象の回路に、ダイオードD1の整流器、コンデンサC1のフィルタ、およびツェナーダイオードD2を追加すると、オペアンプやその他の電子部品の回路に電力を供給するために使用できる低電力電源が得られます。 この場合、インダクタのインダクタンスは200〜350μH以内で選択され、ショットキーバリアを備えたダイオードD1、ツェナーダイオードD2は給電回路の電圧に応じて選択されます。

このようなコンバーターを使用すると、状況をうまく組み合わせることができ、出力で7〜12Vの電圧を得ることができます。 コンバータを使用してLEDのみに電力を供給する場合は、ツェナーダイオードD2を回路から除外できます。

考慮されるすべての回路は、最も単純な電圧源です。LEDを介した電流制限は、さまざまなキーフォブやLED付きライターで行われるのとほぼ同じ方法で実行されます。

電源ボタンを通るLEDは、制限抵抗なしで、3〜4個の小さなディスクバッテリーから電力を供給されます。その内部抵抗により、LEDを流れる電流が安全なレベルに制限されます。

電流フィードバック回路

そして、LEDは結局のところ現在のデバイスです。 LEDのドキュメントに直流電流が示されているのは当然のことです。 したがって、LEDに電力を供給するための実際の回路には、電流フィードバックが含まれています。LEDを流れる電流が特定の値に達するとすぐに、出力ステージが電源から切断されます。

電圧スタビライザーもまったく同じように機能しますが、電圧フィードバックがあるだけです。 電流フィードバックでLEDに電力を供給するための回路を以下に示します。

よく調べてみると、回路の基本はトランジスタVT2に組み込まれた同じブロッキング発振器であることがわかります。 トランジスタVT1はフィードバック回路の制御です。 このスキームのフィードバックは次のように機能します。

LEDは、電解コンデンサに蓄積された電圧によって電力が供給されます。 コンデンサは、トランジスタVT2のコレクタからのパルス電圧でダイオードを介して充電されます。 整流された電圧は、LEDに電力を供給するために使用されます。

LEDを流れる電流は、正のコンデンサプレート、制限抵抗を備えたLED、電流フィードバック抵抗（センサー）Roc、電解コンデンサの負のプレートを通過します。

この場合、フィードバック抵抗Uoc = I * Rocで電圧降下が発生します。ここで、IはLEDを流れる電流です。 両端の電圧が増加すると（ジェネレータは引き続き動作してコンデンサを充電します）、LEDを流れる電流が増加し、その結果、フィードバック抵抗Rocの両端の電圧も増加します。

Uocが0.6Vに達すると、トランジスタVT1が開き、トランジスタVT2のベース-エミッタ接合が閉じます。 トランジスタVT2が閉じ、ブロッキングジェネレータが停止し、電解コンデンサの充電を停止します。 負荷の影響下でコンデンサが放電され、コンデンサ両端の電圧が低下します。

コンデンサの電圧を下げると、LEDを流れる電流が減少し、その結果、フィードバック電圧Uocが減少します。 したがって、トランジスタVT1は閉じ、ブロッキングジェネレータの動作に干渉しません。 ジェネレーターが起動し、サイクル全体が何度も繰り返されます。

フィードバック抵抗の抵抗を変えることにより、LEDを流れる電流を広範囲に変えることができます。 このような回路は、スイッチング電流安定器と呼ばれます。

統合電流安定装置

現在、LED用の電流スタビライザーは統合バージョンで製造されています。 例としては、特殊なマイクロ回路ZXLD381、ZXSC300があります。 以下に示す回路は、これらのマイクロ回路のデータシート（DataSheet）から取得したものです。

この図は、ZXLD381チップのデバイスを示しています。 これには、PWMジェネレーター（パルス制御）、電流センサー（Rsense）、および出力トランジスターが含まれています。 吊り下げ部分は2つだけです。 これはLEDとチョークL1です。 代表的なスイッチング回路を次の図に示します。 マイクロサーキットはSOT23パッケージで製造されています。 350KHzの発生周波数は内部コンデンサで設定されており、変更することはできません。 デバイスの効率は85％で、負荷がかかった状態での起動は、0.8Vの供給電圧ですでに可能です。

図の下の行に示されているように、LEDの順方向電圧は3.5Vを超えてはなりません。 LEDを流れる電流は、図の右側の表に示すように、インダクタのインダクタンスを変更することによって制御されます。 真ん中の列はピーク電流を示し、最後の列はLEDを流れる平均電流を示しています。 脈動のレベルを下げ、グローの明るさを上げるために、フィルター付きの整流器を使用することができます。

ここでは、順方向電圧が3.5VのLED、ショットキーバリアを備えた高周波ダイオードD1、コンデンサC1、できれば等価直列抵抗の値が低い（ESRが低い）LEDを使用します。 これらの要件は、デバイスの全体的な効率を高め、ダイオードとコンデンサの加熱をできるだけ少なくするために必要です。 出力電流は、LEDの電力に応じてインダクタのインダクタンスを選択することによって選択されます。

ZXLD381とは異なり、内部出力トランジスタと電流検出抵抗がありません。 このソリューションでは、デバイスの出力電流を大幅に増やすことができるため、より高出力のLEDを使用できます。

外部抵抗R1は、LEDの種類に応じて必要な電流を設定できる値を変更することにより、電流センサーとして使用されます。 この抵抗の計算は、ZXSC300チップのデータシートに記載されている式に従って行われます。 ここではこれらの数式を示しません。必要に応じて、データシートを見つけてそこから数式を確認するのは簡単です。 出力電流は、出力トランジスタのパラメータによってのみ制限されます。

説明されているすべての回路を最初にオンにするときは、10オームの抵抗を介してバッテリーを接続することをお勧めします。 これは、たとえば、トランスの巻線が正しく接続されていない場合に、トランジスタの停止を回避するのに役立ちます。 この抵抗器でLEDが点灯した場合は、抵抗器を取り外してさらに設定することができます。

Boris Aladyshkin